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第11章 无线电波家族(3)

语音信箱的作用原理是:通过电话机、电话线路和电话局的自动交换系统及语音自动处理系统用录音的方式将发信人的声音语言信息记录下来(这如同发信人使用笔和纸将信息以文字的形式记录下来,并投入邮箱),再在收信人认为必要的时候通过电话机、电话线路和电话局的自动交换系统将保存在语音自动处理系统的声音语言信息重放出去,传递给收信人(这与收信人开启信箱取出信件进行阅读相仿)。所有语音信箱全部集中设在电话局内的语音自动处理系统之中,它既不占用户的任何地方,又能帮助用户以最简便的方式和最合适的时候接收外界传给他的信息,真可说是寓虚于实而胜于实。

要想有自己的语音信箱十分方便,只需向电话局申请租用,取得相应的语音信箱号码和密码即可。语音信箱的号码是公开的,你可以把它告诉所有的亲朋好友和同事同学。密码相当于打开信箱的钥匙,只有知道密码才能“开启”语音信箱,故只能你自己知道,这个钥匙不仅不会遗失,而且可以在必要时予以更改。所有知道你语音信箱号码的人可以在任何地方、任何时候通过电话输入密码,“开启”你的语音信箱,听取存在信箱中的各方留言,你还可以在某人的“信函”上加上自己的意见发送到其他人的语音信箱。

语音信箱是一位全天候的电话秘书,它可以同信多投,即一次录入的话语,自动交换系统可根据用户的需要投入多个人的语音信箱之中。一位公司经理可以通过语音信箱一次向分散在各处的下属布置任务,还可以在一个时间开启语音信箱,一起处理下属留在语音信箱中的工作汇报。

语音信箱还是一位全方位的业务员,企业的语音信箱可以在发信人使用它时播出一段问候语,然后播放一段电话广告,介绍本企业的产品,发信人(顾客)也能留下自己的各种要求。这样既不会干扰正常工作,又能让顾客在任何时候、任何地点都得到“热情接待”。

此外,接打语音信箱电话的极少会出现占线状况,它的接通率大大提高于普通电话。语音信箱还可以采用不同的软件和组件构成声讯服务系统,如众所周知的168声讯服务系统,电话银行等,可以预期,语音信息将成为现代社会受欢迎的通信方式之一。

三极管

获诺贝尔物理学奖的美国科学家喇比博士评价说,在电子管的发明中,特别是三极管的发明“具有空前的最大的发明那样的影响”。

我们现在的电气时代,如果没有三极管的发明,将是一句空话。在1858年8月5日,英国和美国第一次通过大西洋海底电缆通信的时候,美国总统的包含150个字的祝词竟用了30个小时才发完,那时没有三极管放大电路,而现在可以用7秒钟的时间发送完大英百科全书的全部内容,若没有三极管的发明,我们信息化社会的到来就会大大推迟。

虽然,今天电子管已经基本淘汰,连分立的晶体管也逐渐被集成电路所代替。但是,了解电子管的发明史对我们还有一定的意义。

说起电子管的发明,开始只是“发明大王”爱迪生的一件偶然所为。1877年,爱迪生发明了碳丝灯泡后,发现点燃一定时间后,灯炮上对着灯丝的地方,常常发黑,这是灯丝蒸发的原因。于是,爱迪生在灯丝的周围放上了一块金属板,没想到,在金属板上产生了电流,这是灯丝由于受热,在真空中发射出的电子,爱迪生不明白这是怎么回事,他没有意识到他制出了世界上第一支电子管,他发表了这个发现,后来叫做爱迪生效应。

到了1904年,英国的弗莱明对这种现象发生了兴趣,他工作在著名的卡文迪许实验室,对电学造诣极深,他认为这是一种热电子流。1895年,弗莱明受聘在马可尼无线电公司做顾问,在改进检波器的时候,他利用这种现象发明了二极管。当时正是无线电通信发展的时代,二极管具有单向导电性,用于无线电的检波,提高了效率。

1906年,福斯特在一次偶然的事件中发明了三极管,三极管是在阴极和阳极的中间放上一个有窟窿的栅极,这样只要在栅极上施以很小的电压就可以有效地控制从阴极流向阳极的电流。所以三极管可以对电信号进行放大,这就给无线电信号插上了翅膀,从此以后,再也不怕路途遥远,信号不清了。

电子管发明后得到了广泛的应用。但是,它耗电高、体积大、价格贵、寿命短、易破碎,这些缺点促使人们进一步地去研究解决。1911年,弗立兹曾制成了第一个硅整流器,它的作用和电子管的二极管的作用一样,于是人们就想,能不能在这里面再插入一个电极,做成晶体的三极管。

1938年,德国的希尔胥等人在一片溴化钾的晶片中,成功地安装了一个栅极。可惜他们的三极管的工作频率很低,不能实用。看来,在晶体管上安一个栅极并不那么容易,成功的希望有赖于固体物理的研究。

从1931年到1939年,许多物理学家对半导体理论进行了研究,特别是德国的肖基特和英国的莫特提出的“扩散理论”,使晶体管的基础理论已经就绪,关键是如何把这些理论应用到实践中。1945年,贝尔实验室决定成立固体物理研究室。一名叫肖克利的理论物理学家进入了这个实验室。他根据莫特—肖尔基的理论,在理论上做出了重要的预言。后来,在巴丁的改进下制成了世界上的第一只晶体管。这一天是1947年10月23日。

真正的批量生产的晶体管于1945年才出现,一开始性能极不稳定,但是随着半导体工业的发展,新的电子器件不断出现。20世纪60年代人们发明了集成电路,第一块集成电路是在不到1平方厘米的硅片上集成了几十个晶体管的小小规模集成电路。70年代的集成电路就发展到了几万个晶体管。80年代的一块芯片上就有上百万或上亿个晶体管,形成超大规模集成电路,这些晶体管之间的连线的粗细仅4~6微米。芯片的生产要求更高的技术和清洁,未来的计算机将更小型化,一个手掌大小的计算机就会比现在最好的巨型计算机的功能更强。

在晶体管的发展历史中我们可以看到,现代技术的发展已经不能仅靠个人的力量,合作的精神是促进科学发展的重要因素,培养与集体的合作能力是现代人的一种重要素质。

无线寻呼

无论你是在家里休息,在单位里工作,还是在商店里购物,在剧场里看戏,只要你随身带着一个形似火柴盒大小的物件,别人若有紧急事要找你,或有重要的信息要告诉你,随时都能将你找到。这个小物件,就是当今风靡全球的无线寻呼机。你平时把你的无线寻呼机号码和无线寻呼服务中心的电话号码告诉同你有关的人,或者把这些号码印在你的名片上发出去。当有人要找你时,他就可先用电话拨通无线寻呼服务中心,然后报出你的寻呼机号码,并告之有关的信息,无线寻呼服务中心即刻就能在茫茫人海中将你找到,当然,你身边必须带着这个无线寻呼机。

无线寻呼机一般称为BB机,又有人说应该称它为PB机,也有人说应该称为BP机。这些说法都有道理,因为它们都是无线寻呼机的某种英文名称的词头缩写。更有不少人称之为“拷机”,其中“拷”是英文“呼叫”(call)的音译。

早期的无线寻呼机在收到信息后只能发出一定的声响,持机人想了解是谁在找他,如何联络,有何事情,必须打电话到寻呼服务中心询问,所以那时称它“袖珍电铃”。以后出现的无线寻呼机不仅能发出声响,而且能在一个小小的显示屏上显示出一串数字和字母。这串数字,是寻你的那个人的联系电话号码,而字母,则代表着那个人的姓氏和性别。据此,你可大致估摸出是谁在找你,但找你有什么事,就只能按显示的电话号码打电话联系了。

后来,无线寻呼机在造型和报信的声响方面不再是千篇一律的了,式样新颖、小巧玲珑的迷你型寻呼机层出不穷,而且机内存储有多种悦耳的音乐,可让用户随意挑选,作为报信时的声响。不少无线寻呼机内安装有微型震动器,能把用声响报信改换成用震动报信,以免在开会等场合造成不必要的干扰。

随后又出现的中文寻呼机可以把简单的文字信息直接显示出来。如果有人需向你通报某个信息,可以把这个信息表示成简短的文字,直接告诉寻呼服务中心,寻呼服务中心的话务员立即将这些文字输入计算机,经寻呼系统处理后转发给你,这时你的无线寻呼机上就会显示出这段文字,让你马上得知这一信息,这就省去了要回电话联系询问的麻烦。

还有一种称为数字增强机的寻呼机,它虽然不能像中文寻呼机那样直接显示中文,但寻呼中心为这种寻呼机的用户设置了一个“语音信箱”。对于那些不要求每个用户马上就给予回音的信息,可以先放在这个“语音信箱”

中。用户可随时打电话到寻呼中心查询自己的语音信箱里有些什么留言,是谁的留言。

不少寻呼服务中心还把天气预报、当日新闻、金融行情乃至体育比赛的战况等公共信息传给每个无线寻呼机用户。

为了更快、更方便地进行寻呼,又出现了无需话务员操作的自动寻呼服务。比如小李要找老王,他可先在电话机上按下寻呼中心的电话号码,不必对方应答,便可接着按下老王的无线寻呼号码,寻呼中心接到这一连串号码后,就能自动查出小李所用的电话机的号码,并立即显示在老王的寻呼机上,这样既节省了人力又避免了口音不清而造成的差错。当然,这种寻呼服务只能由电话局开办的寻呼中心来提供,因为这里要用到电话网络系统的查号功能。

无线寻呼机还可以充当“随身小秘书”的角色。最新的中文无线寻呼机可以容纳上千种中文字符,你的私人通信录尽可存储其中。你的工作日程安排也可通过寻呼服务中心记录在你的无线寻呼机中,如果你安排某日某时该做一件事,到那时寻呼服务中心便会自动提醒你去办这件事情。

那么无线寻呼服务中心为什么能如此迅速及时地把信息传到你的身边呢?原来一个无线寻呼机如同一架袖珍收音机,它能在移动的情况下接受由无线电波传送的信息,寻呼服务中心就是用无线电波把信息传给你的。

但有些大城市有好多寻呼中心,为什么它们只把信息传给自己的用户而不会“串门”呢?原来无线寻呼机不像收音机那样能接收多个波段、不同电台的播音,它只能收到一定频率的无线电信号。不同的无线寻呼中心使用不同的频率,这样就把各自的用户分开了。

但一个无线寻呼服务中心有成千上万个用户,怎样才能把信息传给指定的用户而不传给别人呢?这时,每个无线寻呼机的号码就起作用了。无线寻呼中心把它每个用户的寻呼机号码通过编码器编制成一组相应的无线电信号,这是一种数字脉冲信号。也就是说,这种信号只有两个变化状态,一个用0表示,一个用1表示。这种信号的特点是相当稳定,不怕干扰,因此用数字脉冲信号代表有信息传输起来相当准确,不会出错。当有人需与无线寻呼机持有人联系时,他向寻呼中心报出的寻呼机号码立即被转换成相应于这个号码的特定数字脉冲信号,由一定频率的无线电波载着通过发射设备发射出去。虽然这个寻呼中心所有用户的寻呼机都能接收这个频率的无线电波,但是只有号码响应于这个数字脉冲信号的寻呼机才会发生反应。不但寻呼机号码是转换成数字脉冲信号发送的,而且由寻呼中心转发的所有信息,包括有关的英文字母和中文字符,都是先转换成数字脉冲信号再发送的。

用数字脉冲信号进行信息传递的技术称为数字通信技术。数字通信技术由于其可靠性和准确性,应用十分广泛,在无线寻呼服务中的应用只是它的一个小应用。

目前,一般的寻呼机只能在方圆几十至上百平方千米的一个城市范围内使用。如果你的无线寻呼机本来是在北京地区使用的,一旦你出差到深圳去,人们就无法寻呼到你。为了克服这个局限,寻呼中心已开始实现各个城市间的联网寻呼,这称为跨省市“漫游”服务。本地的寻呼中心同某一外地的寻呼中心联网后,如果本地有一个传呼机用户出差到外地,而这时本地又有人需与他联系,本地的寻呼中心就可把寻呼信息通过网络传给外地的寻呼中心,并将他寻呼到。

通过全球性无线寻呼网,你即使到了国外,祖国的亲人也能方便快速地寻找到你,而且并不需要知道你在什么国家,什么城市。

通讯卫星

在古代,人们为落后的通信方式而苦恼。我们的祖先曾用“十里烽火台”

来报警,用“驿车”、“驿马”来传递信息。要想收到一封千里之外的平安家信,往往要等上几十天、甚至几个月,难怪诗人杜甫发出“家书抵万金”

的感叹了。

而今天,晚上我们坐在家里,从电视机里收看国际新闻,便能对世界上当天发生的大事了如指掌,这颇有“秀才不出门,便知天下事”的味道。

人类通信技术的突飞猛进,应该归功于通信卫星。

20世纪是无线电通信时代。无线电通信是用电波传送信号的,在无线电波的长波、中波、短波、超短波和微波五个波段中,超短波(波长10~1米)和微波(波长1米以下)具有传输信息容量大、稳定可靠等显著优点,因此适于远距离通信。

不过,超短波和微波也有缺点,它们只能在“视距”范围内进行直线传播。

也就是说,只有在能看见天线发射塔的地方,才能接收到它们发射出来的电波,而一旦发射塔被高山阻隔或处于地平线之下,电波就顿足不前了。电视台播放的节目只能传送方圆六七十千米,就是这个道理。

为了让优秀的信使——超短波和微波传播得更远,人们给它们建立起“驿站”——每隔50千米左右建造起一个中继通信站。每个中继通信站都有收信机、发信机和天线铁塔,电波通过中继通信站的接力,便可向远方传播开来。

在地面上建造中继站最大的问题是造价昂贵。要把北京的电视节目传送到上海,须建造十几个中继站。此外,海面上无法建造中继站,洲际通信只能望洋兴叹。

需要寻找理想的“驿站”。人们首先想到了飞机,飞机在万米以上的高空翱翔,若把中继通信站建立在它的上面,就等于把发射塔建到几万米的高度。这样,电波覆盖地面的面积大多了。但是,飞机终归要返回地面,在空中扎不了“根”。